“十二五”期间我国煤制烯烃产业发展的几点建议.docx

“十二五”期间我国煤制烯烃产业发展的几点建议近年来，我国经济总量连年攀升，能源和资源消耗量大幅增长，石油消费量仅次于美国位居世界第二，对外依存度高达50%。预计未来相当长时期内，我国炼厂的主要任务是保障成品油供应，满足国民经济发展对能源的基本需求，其次是平衡乙烯和芳烃原料供应，但仍不能完全满足乙烯工业对轻质原料的需求。此外，我国轻烃和凝析油资源也十分有限，目前乙烯原料轻质化仍有差距，乙烯产品单位成本高。乙烯、丙烯作为石化产业最基础的原料，是国民经济发展的必需品，随着我国经济和社会持续快速发展，未来仍将保持较高的刚性需求。因此，乙烯原料结构多元化已经成为我国石化产业发展的必然选择。鉴于我国“富煤、缺油、少气”的资源禀赋，发展煤制烯烃产业作为传统乙烯工业的补充，适合我国的资源禀赋特点。 一、我国煤制烯烃产业发展状况 1、煤制烯烃技术进展情况 近年来，我国甲醇制烯烃技术取得了长足进步，产业化步伐也不断加快。在大连化物所、洛阳炼油设计院和陕西煤业集团三方合作下（成立陕西煤化工技术工程中心有限公司），开发出自主知识产权DMTO技术，并于2006年在陕西华县完成年处理甲醇1.67万吨DMTO工业化中试试验，烯烃转化率接近80%，每吨烯烃（乙烯+丙烯）消耗约3吨甲醇，达到世界先进水平。神华集团采用DMTO技术在内蒙古包头建设的60万吨/年DMTO示范工程，预计2010年投产，将成为全球首套MTO工业装置，同时也将验证DMTO技术工业化生产的成熟性和可靠性。 陕西煤化工技术工程中心有限公司在第一代DMTO技术的基础上，又开发了第二代DMTO技术（DMTO-）。DMTO-技术将C4+回炼技术和DMTO相结合，进一步提高了乙烯和丙烯的产率，同时能耗有所降低。整合了C4+裂解技术和DMTO技术的DMTO-的工业试验装置已经于2009年9月成功投料，并取得部分参数。预计DMTO-可以使吨烯烃甲醇单耗降至2.7吨左右。DMTO-工业化试验完成后，将在原试验装置的基础上进行改造，进行流化床甲醇制丙烯（DMTP）技术、石脑油与甲醇耦合催化裂解制烯烃技术的工业化试验。2007年，中石化在燕山石化完成了100吨/年甲醇制烯烃（SMTO）工业化试验，裂解气直接送燕山石化现有乙烯装置进行后续处理和聚合，实现连续运行。该装置采用流化床反应器和上海石油化工研究院提供的SAPO-34分子筛催化剂，吨烯烃约消耗3吨甲醇。目前，中石化已完成60万吨/年SMTO工艺包开发，初步具备了设计和建设大型SMTO工业化装置的条件；为降低大型工业化风险，中石化计划首先对中原石化20万吨/年石脑油裂解乙烯装置进行原料路线改造，建设20万吨/年SMTO项目。 清华大学在过去30余年流化床反应器研究及放大基础上，结合近年来新型分子筛的发展，提出多层湍动流化床甲醇转化制丙烯技术（FMTP），采用具有多级纳米结构的SAPO-18/34催化剂及分区流化控制返混的多级流化床反应器，首先使包括乙烯和丙烯等低碳烯烃产率最大化，再通过C2、C4、C5等烯烃和C3+烷烃的转化，实现提高丙烯总收率的目标，每吨丙烯消耗约3吨甲醇。清华大学与中国化学工程集团公司合作，已于2009年在安徽淮南完成了1万吨/年FMTP工业试验装置。 预计2010年，国内煤制烯烃示范工程将陆续开车，煤制烯烃技术将会得到进一步验证，为今后我国煤制烯烃产业发展奠定坚定的技术基础。 2、煤制烯烃示范工程进展情况煤制烯烃属于技术、资金和人才密集型产业，对企业的综合实力要求较高；此外，核心技术甲醇制烯烃工艺尚无商业化实例，在项目建设和运行管理上没有现成经验可借鉴。为规避产业化风险，保障煤制烯烃产业科学健康发展，2009年5月，国务院讨论通过的石化产业振兴调整规划中强调：“原则上不再安排新的煤化工试点项目，重点抓好现有煤制油、煤制烯烃、煤制二甲醚、煤制甲烷气、煤制乙二醇等五类示范工程，探索煤炭高效清洁转化和石化原料多元化发展的新途径”。石化产业振兴调整规划确立了新型煤化工产业“先示范、后发展”的原则，将待示范工程投产后，及时组织评估和总结，在此基础上进一步安排新型煤化工项目。煤制烯烃示范工程概况如表1所示。表1煤制烯烃示范工程概况项目神华DMTO大唐国际MTP神华宁煤MTP建设地点内蒙古包头市内蒙古锡林郭勒盟宁夏银川市甲醇/烯烃规模/（万ta-1）180/60167/50167/50产品方案/（万ta-1）PE/PP：30/30PP：50PP：50技术来源气化装置GE水煤浆技术Shell粉煤技术GSP粉煤技术净化Davy低温甲醇洗Lurgi低温甲醇洗Lurgi低温甲醇洗甲醇合成DavyLurgiLurgi甲醇制烯烃大连化物所+LummusLurgiLurgi聚烯烃PE:Univation,PP:陶氏化学陶氏化学ABB公司总投资/亿元约195约190约190 目前，三大示范工程主体工程及主要设备安装均已完成，钢结构制作、安装和管道预制全国展开，公用工程陆续机械竣工并进入单机试车阶段。根据示范工程建设情况，工程总投资约为180亿-190亿元，均远超出可研报告的估算范围，导致项目投入产出偏低。当国际原油价格出现大幅波动或石化行业景气周期低谷时期，示范工程的竞争力和经济性将承受较大的考验。初步判断，煤制烯烃示范工程投资较高的原因主要有：（1）工程项目可依托条件差，所有基础设施均需配套建设：（2）煤制烯烃公用工程需求较大，需要投入更多的资金建设锅炉、电站、供配电、循环水、污水处理等系统；（3）方案优化不到位，引进技术较多，设备制造和运输费用较高。 二、煤制烯烃产业存在的问题及面临的挑战 1、产业发展缺乏引导和统筹规划 近年来，煤制烯烃产业发展缺乏引导，监管力度不足。随着国际原油价格持续上涨以及2003年开始的新一轮石化行业景气周期形成的高盈利形势和石化产品旺盛的需求，致使部分富煤地区政府和大型能源企业急于进行煤制烯烃产业化建设，建设规模远超出当地水资源和生态环境承载力。根据初步统计，目前正在进行前期工作的煤制烯烃项目总产能超过每年千万吨，项目布局分散、产品方案雷同，区域资源、生态、环境承载力潜在风险较大。如果不能实现煤制烯烃产业有序发展和合理布局，将会导致资源和资金的浪费，而且对地区生态环境也将造成不可逆转的破坏。 2、投资强度高、经济风险较大与石油路线乙烯装置相比，煤制烯烃工艺流程长，全流程、大型化设备比较集中，国产化率偏低，投资较大，投入产出低谷，项目融资和财务风险较大。石脑油裂解制烯烃和煤制烯烃在不同原油价格体系下的竞争力分析如表2。 根据示范工程投资情况及目前煤炭资源地坑口价格情况测算，当国际原油价格高于60美元/bbl时，煤制烯烃项目才具备一定的成本竞争力。而在低油价体系下，即使煤炭不计成本，煤制烯烃产品竞争力仍然较差。导致这种现象的原因是煤制烯烃项目投资强度较高，固定成本在总成本中所占的比重较高，可变成本所占比重较低。表2石脑油裂解制烯烃和煤制烯烃生产成本原油价格/（美元bbl-1）石脑油价格/（元t-1）烯烃生产成本/（元t-1）煤炭竞争价格/（元t-1）403 1864 582-17503 8735 437159604 5606 293334705 2477 159512805 9348 005685906 6218 891867107 3089 7171 036 3、国外低成本烯烃产品涌入国外部分地区采用廉价乙烷和丙烷作为乙烯裂解原料。特别是中东地区的乙烷原料一直采用沙特乙烷定价机制，到目前为止价格一直保持在37美元/吨，国际油价波动对其原料成本影响较小。 中东以廉价乙烷为主的烯烃产品生产成本较低，煤制烯烃产品很难与之竞争。因此，发展煤制烯烃产业必须关注国外进口廉价乙烯产品带来的冲击和影响。 4、技术成熟性有待进一步确认 煤制烯烃核心技术在中试装置上已取得了较好的成果，理论上没有颠覆性的风险。但核心技术甲醇制烯烃技术尚处于产业化之中，烯烃分离技术尚存进一步优化的空间，全流程设备选择在项目建设和运行管理上没有现成的经验可借鉴，尚处于“基本成熟”阶段，许多工程上的问题还有待示范工程投产后进行验证和完善。 5、甲醇制烯烃技术研发缺乏统一协调 国内多种甲醇制烯烃技术处于同步开发阶段，均采用流化床反应器，各技术存在较多的相似之处，具备联合开发、优化的基础。但各技术开发方之间缺乏交流、沟通，技术资源无法高效配置，既影响国内甲醇制烯烃行业整体技术水平的优化和进步，也在一定程度上存在技术资源浪费。 三、煤制烯烃产业发展的几点建议 “十二五”期间，我国对乙烯产品仍将保持较高的刚性需求，发展煤制烯烃产业可以有效缓解乙烯原料供需矛盾，增强我国乙烯工业发展的抗风险能力和安全性。针对目前煤制烯烃产业发展存在的问题和面临的挑战，特提出如下建议。 1、加强行业管理、坚持科学发展 “十二五”初期，国家有必要从我国煤炭资源、水资源、生态环境、交通运输等方面研究我国煤制烯烃产业的发展规模、产业布局、经济可行性等关键问题，提出适合国情的煤制烯烃产业布局建设，加强煤制烯烃行业管理，引导煤制烯烃产业科学、健康发展。 2、坚持适度发展 我国能源禀赋和经济社会持续快速发展决定了适应发展煤制烯烃产业是必要的，且须切实考虑煤炭资源、水资源、生态环境、交通运输和市场容量等条件的承载力，优化配置生产力要素，适度发展我国煤制烯烃产业，作为石油烯烃发展的补充。同时，从全生命周期和能源利用效率等全方位进行评价，防止过度发展带来资源浪费和生态环境不可逆转的破坏。 3、鼓励技术创新、建立完善煤制烯烃产业技术装备支撑体系 在示范工程的基础上，加快煤制烯烃产业重大技术装备国产化、产业化进程，努力实现关键技术和装备重点突破，建立和完善煤制烯烃产业技术、装备支撑体系，满足煤制烯烃产业发展对先进技术的需求。鼓励各煤制烯烃产业相关技术开发单位（科研院所、工程公司、大型企业等）联合攻关，建立产学研合作开发模式，促进煤制烯烃行业科技资源高效配置和综合集成。 4、优化煤制烯烃技术方案，提高竞争力 鉴于示范工程投资较高，“十二五”期间建设煤制烯烃项目应对全流程的技术及装备一体化方案进行优化，降低建设投资，降低生产成本，提高产品综合竞争力。 5、选择适合的产品发展方向 我国富煤地区区域石化产品市场容量小，产品外运压力较大，拟建项目大多选择树脂型产品方案。目前，尽管通用料市场已经相对饱和，但市场需求基数较大，资金回笼相对较快，而专用料下游企业用料相对固定，并且需提供专用料方面的技术服务。因此，建议无石化生产运行经验的新入行企业“主要发展通用料站稳市场、少量依靠专用料抢占市场”。 6、鼓励资源多元化利用 积极应对气候变化，支持煤制烯烃项目采用减排技术，努力实现环境保护与煤制烯烃产业的协调与健康发展。提高低品位原料利用比例，鼓励有条件的地区发展煤炭、煤层气、油田气（天然气）、重油等多元化原料路线。对于现有甲醇产能较集中的地区，根据建设条件考虑就地转化，消化过剩产能，发展甲醇制烯烃和深加工产品，缓解资源、环境和物流压力。 7、关注石油化工产业景气周期 煤制烯烃产业具有技术密集、资金密集、投入产出低和退出成本高等特点，项